仿蚯蚓蠕动微机器人牵引与运动控制

为进入人体腔道开展作业,开发了一种直径6mm的仿蚯蚓多关节蠕动微机器人样机．机器人使用十字万向节连接直线驱动器,在弯曲腔道中能自适应改变自身姿态．基于Preisach模型和偏转模型,提出了形状记忆合金偏转机构的前馈控制方案,头舱控制最大偏转误差为2.6°．基于新型蠕动原理,建立了牵引模型,给出了有效驱动的条件．对机器人的牵引力、运动速度、在不同摩擦系数介质表面上的运动能力、头舱姿态进行了试验．结果表明,机器人的爬坡能力依赖于机器人和运动表面间的摩擦系数,新型蠕动原理能提供较大的牵引力,合适的驱动频率下可以得到最大的运动速度．     

仿蚯蚓打孔机器人的仿真系统

在分析研究仿蚯蚓打孔机器人工作原理的基础上,研制出了仿蚯蚓打孔机器人仿真系统,并对该仿真系统的结构和编程原理进行了介绍。     

仿蚯蚓机器人蠕动装置驱动电路的设计

在对仿蚯蚓机器人蠕动装置的工作原理及曲线孔电火花加工特点等进行分析研究的基础上,采用脉宽调制技术设计出了蠕动装置的驱动电路,该电路具有结构简单、工作可靠等优点。     

一款仿蚯蚓机器人的纤维驱动特性建模与辨识

针对一款Yoshimura折纸结构仿蚯蚓移动机器人,本文提出了基于人工肌肉纤维驱动的折展-纤维机器人新构型.该人工肌肉纤维为镀银尼龙线材质,以电热方式实现纤维收缩驱动,是一种典型的力电热耦合材料.考虑到其力电热耦合特性尚未明确,本文首先基于第一性原理提出了等长收缩状态下驱动电流-纤维温度微分模型,并通过NSGA-Ⅱ算法精确辨识了模型各参数.进一步,基于数据驱动建模方式明确了等长收缩状态下纤维温度-收缩力关系以及等温收缩状态下纤维变形-收缩力关系,最终实现了人工肌肉纤维力电热耦合特性的精确刻画,为新型仿蚯蚓移动机器人的运动性能分析和优化提供了理论基础.     

一种新型气动蠕动机器人的机理研究

本文提出了一种新型气动蠕动机器人，分析了它的驱动机理和动态特性，这种蠕动机器人有一个基于气动驱动器的新颖驱动机构和四个吸附足，它结构简单，制造成本低，易于小型化，仿真表明本文的控制策略可行，响应快速，控制可靠，因而这种新型机器人在很多领域有着广泛的应用潜力。     

仿昆虫式微机器人

前言 众所周知,机器人与一般的自动化机器不同,它有一定智能。日本东京大学在过去15年中开发了很多种智能机器人,如杯球游戏机器人,打陀螺机器人,踩高跷机器人等。这些机器人看上去很聪明,但它们真的很聪明吗?有人认为这些机器人与由计算机控制的一般的自动化机器没有什么区别。如果真是这样的话,那什么才是真的机器智能呢?东京大学的科技人员试图通过建造一种新型机器人——基于昆虫模型的机器人,来解释机器人智能的新概念。     

仿人机器人概述

１引言现阶段 ,机器人的研究应用领域不断拓宽 ,其中仿人机器人的研究和应用尤其受到普遍关注 ,并成为智能机器人领域中最活跃的研究热点之一。研制与人类外观特征类似 ,具有人类智能、灵活性 ,并能够与人交流 ,不断适应环境的仿人机器人一直是人类的梦想之一。世界上最早的仿人机器人研究组织诞生于日本 ,１９７３年 ,以早稻田大学加藤一郎教授为首 ,组成了大学和企业之间的联合研究组织 ,其目的就是研究仿人机器人。加藤一郎教授突破了仿人机器人研究中最关键的一步———两足步行。１９９６年１１月 ,本田公司研制出了自己的第一台仿人步…     

仿人机器人的研究历史、现状及展望

仿人机器人是当前机器人研究领域最活跃的研究方向之一，引起了许多科研工作者的 注意．本文介绍了仿人机器人与其他移动机器人相比的主要优点，对国内外仿人机器人的研 制工作作了综述，并对将来的研究方向和工作重点作出了展望．     

分布式电源在仿人机器人控制系统中的应用

为实现仿人机器人无缆工作的时间更长,设计了采用分布式电源的控制系统.仿人机器人关节电机驱动器采用动力电和数字电分开供电的方式,动力电主要为电机供电,而数字电主要为控制芯片供电,因而采用分布式电源方案,即由一个电池组对多个关节驱动器的数字电部分供电,而对单个关节驱动器的动力电部分由一个电池组供电.该方案在搭建的多电机控制...     

仿人机器人柔性腰部机构研究

仿人机器人腰部的构成对仿人机器人的运动学、动力学性能起着重要的作用．本 文着重分析了目前仿人机器人腰部机构存在的问题，提出了一种具有柔性特征的仿人机器人 腰部设计方案，并分析了此腰部机构对机器人的运动稳定性、操作柔顺性的影响．本设计使 仿人机器人具有良好的柔顺性，提高了机器人与人协作时的安全性、稳定性和抗干扰能力．     

直进轮式全驱动管内行走机构的研究

本文提出了一种新的管内行走机构，它利用一个电机同时驱动均布在机架上并与管内壁用弹簧力相封闭的６个行进轮，从而实现了可以轴向进直全驱动的管内行走，该机构结构紧凑，驱动效率高，制造容易，安装方便，工作可靠。     

气动蠕动式缆索维护机器人的研制

本文研制了一种用于斜拉桥缆索的检测、清洗和涂装等维护作业的气动蠕动式缆索机器人 ．该机器人分上体和下体两部分,由气缸实现移动、夹紧和导向功能．其能用于大直径范围 的缆索,牵引力大,安全可靠．     

机器人变结构自适应控制的研究

本文提出了一种新的机器人变结构自适应轨迹跟踪控制，根据滑模存在条件，独立地推导出了一种实时预测滑模参数Ｃ的递推算法，克服了机器人变结构控制中滑模参数选择的盲目性。同时，为了更有效地削弱抖振现象，本文提出了一种新的变边界层厚度的饱和函数方法。本文的控制方案既保证了系统的强鲁棒性，又能实现高精度的快速跟踪控制。以三自由度烟叶搬运机器人为对象的仿真实验结果，表明了本文所采取的控制方法的有效性和可行性。     

机器人插件作业的视觉导引方法研究

插件作业（parts mating）是装配机器人的一项基本作业环节．本文介绍了以双目立体视觉 实现该作业的视觉导引方法．该方法通过采用人机交互方式,借助于人的智慧,提高了图像 特征提取和匹配的准确性和可靠性、可直观准确地给出插件作业的动作参数,克服了自动视 觉计算复杂、鲁棒性差的缺点,适用于机器人遥操作作业．实验表明,基于人机交互的机器 人插件作业在立体视觉导引下是完全可行的．     

机器人足球赛中角色的动态分配

针对在Robocup中型四人组机器人足球比赛中,原有的投票机制在进行角色分配时产生的系统震荡问题和系统反应不灵敏问题,提出用动态权值的投票机制进行解决.由于投票函数的设定有很大的人为因素,而强化学习在与环境的交互时的试错可能给系统带来风险损失,因此把动态权值的投票机制与Q学习相结合应用于角色分配.通过仿真验证了方法的有效性.     

一种机器人动力学的旋量方程

本文从旋量入手,详细深入地论证和推导了螺旋变换,逆变换及其微分,并结合牛顿-欧拉方法给出了一种用于机器人动力学分析计算的旋量方程。全部推导过程十分简洁,思路独特,得到的机器人动力学模型也非常简洁,而且便于数字计算。文中理论同时也为其它空间机构的运动和动力分析提供了一条新路子,文章最后给出的例子证实了文中理论和数学推导的正确性.     

FORCE/POSITION SLIDING-MODE CONTROL OF A ROBOT MANIPULATOR IN A NON-RIGID ENVIRONMENT

This paper proposes a sliding-mode force/position controller for a robot manipulator in contact with an isotropic and homogenous environment with upper-bounded uncertain stiffness. The sliding-mode controller design is based on a contact force model linear with the environment deformation. Measurement of the derivative of the contact force is not needed. The sliding vector is chosen on purpose to enable the system to initially be located in the sliding mode so as to avoid undesired transient behavior.     

机器人控制器的现状及展望

机器人控制器是影响机器人性能的关键部分之一,它从一定程度上影响着机器人的发展。本文介绍了目前机器人控制器的现状,分析了它们各自的优点和不足,探讨了机器人控制器的发展方向和要着重解决的问题。     

蠕动式管内移动机构的一种模型

本文研制开发了一种蠕动式管内移动机器人机构，该机构克服了轮式、覆带式管内移动机构牵引力与附着力之间的矛盾，可以提高机构的输出牵引力，并且可以顺利通过变直径管道。     

球面SCARA机器人示教编程系统的研究

本文介绍我室开发的新型同ＳＣＡＲＡ机器人示教编程系统的组成，示教编程原理及提高该系统教编程精度的措施，利用该示教系统能很方便地记录各种曲面形状，用计算机显示其三维图形；将示教信息经坐标变换，可使物体的信息转化为机器人的关节控制变量。